冬季施工的措施

摘 要：《建筑工程冬季施工规程》（JGJ104-97）规范规定当室外日平均气温连续5天稳定低于+5℃时即进入冬季施工；当室外日平均气温连续5天高于+5℃时即解除冬季施工.玉树州地处青藏高原,为典型的高原大陆性气候.气候总体特征为：昼夜温差大,冬季从10月初开始长达半年,气候干燥寒冷、多风雪,最低月（1月）多年平均气温为-13℃,极限最低气温为-42℃.由于工程建设的进度要求,在施工过程中必然受这种寒冷自然气候的影响,不可避免的要进行冬季施工.在这样的环境下施工,若采取的措施不当,会给施工的工程带来不利影响,极易给工程质量造成隐患或出现质量事故；采用合理的冬季施工方法,不但可以保证工期,降低成本,而且还能保证和提高工程质量.下面从几个主要方面对冬季施工的一些措施进行简要的探讨.

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1作好冬季施工前的准备工作

①要注意提前收集施工地冬期气温变化的资料,了解当地的气温变化、持续时间、最低温度以及最大风、雪等资料,还要了解施工过程中未来一周的天气变化,只有这样才能做到防患于未然,把不利的因素消除在萌芽状态；②冬期施工前应组织专人编制正确合理的施工方案、周密计划,并充分做好各项准备工作,做到连续施工,确保工程质量、进度和费用的合理增加；③组织管理人员、施工人员认真学习并熟悉冬期施工规范、标准、规定及验收规范中关于冬期施工的内容,熟悉冬季施工的基本理论知识及施工工艺,增强人员的冬季施工意识,同时做好人员防寒保暖工作；④对施工现场供水管道事先做好保温、防冻措施,具体应该根据现场情况确定合理的措施,如可采用深埋或使用保温隔热材料包裹等；施工机械加强冬季保养,对加水、加油润滑部件勤检查,勤更换,防止冻裂设备；⑤做好原材料的检验复试及材料的配合比,确保施工原材料符合规范要求,并根据制定的计划组织好外加剂材料、保温材料、施工仪表（测温剂）、职工劳动保护用品等的准备工作；⑥在进入冬季前应对人行道路、脚手架上跳板和作业场所等采取防滑措施,并对火源、电路等加强管理,确保冬季施工安全.

2冬季施工的技术措施

2.1混凝土工程冬季施工保证措施施工之前应进行必要的热功计算和实际试拌.混凝土原材料加热宜使用加热拌合水的方式,如不能达到要求再对骨料进行加热,但加热温度不得超过下表1要求,水泥不得直接加热,如需加热,可以采用放在暖棚内间接加热的方式.骨料必须清洁,不得含有冰雪和冻块,以及易冻裂的物质,在掺有钾、钠离子的外加剂时,不得使用活性骨料.

例如：混凝土各阶段温度理论计算如下：

①混凝土拌合物的理论温度可按下式计算：

T0等于[0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T（mw+wsamsa-wgmg）+c1（wsamsaTsa+wgmgTg）-c2（wsamsa+wgmg）]÷[4.2mw+0.9（mce+msamg）]

其中：mw、mce、msa、mg――水、水泥、砂、石的用量（kg）；T0、Tce、Tsa、Tg――水、水泥、砂、石的温度（℃）；wsa、wg――砂、石的含水率（%）；c1、c2――水的比热容[KJ/（KG*K）]及熔解热（kJ/kg）.

当骨料温度>0℃时,c1等于4.2,c2等于0；

≤0℃时,c1等于2.1,c2等于335.

②混凝土拌合物的出机温度：

T1等于T0-0.16（T0-T1）

式中T1――混凝土拌合物的出机温度（℃）；T0――搅拌机棚内温度（℃）.

③混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度：

T2等于T1-（at+0.032n）（T1-Ta）

式中T2――混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度（℃）；t――混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间；a――温度损失系数.

当搅拌车运输时,a等于0.25

④考虑模板及钢筋的吸收影响,混凝土浇筑成型时的温度：T3等于（CcT2+CfTs）/（Ccmc+Cfmf+Cs）

式中T3――考虑模板及钢筋的影响,混凝土成型完

成时的温度（℃）；Cc、Cf、Cs――混凝土、模板、钢筋的比热

容[kJ/（kg*k）]；混凝土取1KJ/（kg*k）；钢材取0.48KJ/（kg*k）；mc――每立方米混凝土的重量（kg）；mf、mc――与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；Tf、Ts――模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度（℃）.

为了缩短养护时间,一般应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥强度等级不应低于42.5,水泥用量不低于300kg/m3,水灰比不应大于0.6,并加入早强剂.

新浇筑的混凝土如果遭冻,拌合水凝结成冰,水结成冰后的体积会增加约9%,同时水泥的水化作用也会停止,使得混凝土的各项性能全面下降.因此应加强混凝土的防冻、保温措施,如加入适量的防冻剂,尽可能选用胶合板、木板等具有保温作用的模板等,并在施工中控制好混凝土浇筑入模温度,一般不应低于2℃,温度过低,则容易造成新浇混凝土冷却过快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度而影响混凝土早期强度增长,同时可以覆盖棉被等进行养护.

冬期混凝土拆模时间应以同样试件的试验结果确定.拆模时,混凝土表面温度与自然温度之差不能超过10℃,对已拆模的混凝土,应覆盖阻燃棉被等进行覆盖养护.底模应在混凝土强度符合以下要求时方可拆模.

强度可按下式估算：

f等于ae-b/t

式中：f――砼试块抗压强度（N/mm2）；a、b――参数；e――常数2.7182；t――等效龄期.

其中,等效龄期t按下列方法计算：

根据现场实测砼养护温度资料填测温记录表.

等效系数aT

根据测温记录计算养护过程中的时间-温度关系,列表：

计算：t等于∑（aT×tT）

式中：t――等效龄期；

aT――温度为T℃的等效系数按上表采用；

tT――温度为T℃的持续时间（一般取2小时）.

表2

2.2钢筋工程冬季施工保证措施

冬期钢筋施工最主要的是钢筋的焊接,焊接质量的好坏直接关系到工程结构的安全.冬期进行钢筋焊接,影响因素较多,钢筋焊接前必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊,试焊时先根据气温状况调整焊接参数及焊接工艺,焊接参数和工艺确定后,再进行试焊,试焊的焊件送实验室实验,合格后再进行批量焊接.

焊剂或焊条应注意保管存放.焊剂或焊条在冬期运输、保存过程中极易受潮,使用受潮的焊剂或焊条会造成焊接熔池中混入气体停留在焊肉中造成气孔,影响焊接接头质量.

钢筋的焊接施工工艺也应进行严格控制,如钢筋负温电弧焊宜采用分层控制温度施焊,层间温度宜控制在150～350℃之间.焊接时第一层焊缝应具有足够繁荣烙深,主焊缝或定位焊缝应熔和良好,平焊时,第一层焊缝应先从中间引弧,再向两端运弧,立焊时应先从中间向上方运弧,再由下端向中间运弧.冬期负温钢筋焊接如在室外进行时,其环境温度不应低于-20℃,当风力超过3级时,应有挡风措施,焊后未冷却的接头,可采用塑料薄膜包裹的方法以避免碰到冰雪、积水.

2.3砌体工程冬季施工保证措施

冬季施工应注意对原材料的一些特殊要求,比如由于气温较低,混凝土小型多孔砖浇水湿润可能造成砖的冻坏,所以在砌筑混凝土小型多孔砖时应用干砖；拌制砂浆的砂子不得含有冰块和直径大于1cm的冻结块；砖石在砌筑前应清除冰霜,砂浆宜采用普通硅酸盐水泥拌制等.

砂浆在拌制之前应进行热功计算,施工过程中安排专人进行温度测量,砂浆使用时的温度不低于5℃.

拌制砂浆时,水可采用铁桶烧热,其温度不得超过80℃；砂可用蒸汽排管方法加热,其温度不得超过40℃；搅拌时间应为常温期的1.5倍,以3～4min为宜.砖在负温下砌筑时必须适当增加砂浆的稠度,一般控制在8～13cm.水泥砂浆在运输过程中可用保温阻燃棉被进行覆盖保温.

每天收工前,应将垂直灰缝填满,上面不铺灰浆,同时可用阻燃棉被等将砌体表面加以覆盖保温.砌筑完成后,除通风的外,其他洞口均应进行临时封闭或遮挡,外门窗可用双层棉门帘钉牢,同时室内可采用火炉加热保温.

2.4抹灰工程冬季施工保证措施

室内抹灰采用冷作法抹灰,砂浆中宜采用氯化钠、氯化钙作为防冻剂.施工时,应有防寒措施,必须保证在+5℃及以上时才能施工,否则不准施工,如达不到施工条件,可在室内采用火炉加热,室内抹灰应保持10天+5℃以上室温才可停止供热.

室外抹灰宜在晴天正温下,当气温低于-5℃时,可采用室内火炉加热以保证墙体适当温度,但加热温度不宜超过35℃,砂浆和墙面的温度差不得大于20℃,在室外温度低于-10℃时,不宜进行室外冷作法抹灰.

3冬季施工的安全措施

冬期施工气温较低,引发安全事故的因素较多,在施工前要制定相应的冬期安全施工措施,配备必要的安全防护用品,并对冬期施工中使用的设备,热源设备、采暖设备、临时设备等进行安全检查和验收,对施工人员进行安全教育,尤其是高空作业和特殊工种的教育,并加强现场施工管理工作,确保工程安全施工.

现场火源要加强管理,电源开关,控制箱等要加锁,并设专人负责管理,防止漏电触电,并做好水源及器材的保温工作,使之具有良好的使用状态.

冬期施工虽不常发生,但如果发生不提前准备和防范,会影响工程质量、进度,措施不当还可能会给工程质量带来隐患,因此,在工程即将进入冬期前作好防范,在施工期间作好控制是必要的,是保证工程质量必须的措施.